专题16 电学实验综合-学易金卷：5年（2019-2023）中考1年模拟物理分项汇编（天津专用）

专题16 电学实验综合（原卷版） 1．（2019•天津）现有一个电压约为36V的电源（电压保持不变），一个量程为0～1A的电流表，三个阻值已知的电阻R1（20Ω）、R2（30Ω）、R3（10kΩ），开关和导线若干。请合理选择器材设计实验，比较精确地测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求： （1）画出实验电路图； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 2．（2019•天津）若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？ 针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，运用“建模”思想进行了研究：用两条足够长的电阻丝模拟输电线（每条电阻丝单位长度阻值为r），将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路，如图1甲所示。他们把一个电源（电压恒为U0）、一个定值电阻（阻值为R0）和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连，从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。 请你解答如下问题： （1）在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图； （2）根据你设计的检测电路，推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式： （3）进一步研究发现，当电压表的量程为0～时，如果短路位置改变，需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关（符号），通过操作这两个开关来改变电压表的连接，完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图（如图2所示）。 3．（2020•天津）在测量小灯泡电功率的实验中： （1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接； （2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为　 　A，电压表的示数为　 　V，此时小灯泡的电功率为　 　W。 4．（2020•天津）为了比较方便地测量出未知电阻的阻值，物理兴趣小组的同学设计了一个“电阻测量盒”：将一个电源（电压不变）、一个阻值为R0的定值电阻、一个开关和一个电流表用导线连接起来装入一个盒内，并引出两根导线到盒外，如图1所示。未使用时，盒内开关断开，电流表无示数。使用时，将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连，读取开关闭合时电流表的示数I1、开关断开时电流表的示数I2，经计算得知Rx的阻值。 请你解答如下问题： （1）在图2的虚线框内画出测量盒中符合上述设计要求的两种可能的电路图； （2）在你所设计的电路中任选一种，推导出待测电阻Rx的数学表达式。（请注明所选择的电路，Rx表达式用已知量和测量量表示） 5．（2021•天津）现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器，要购买涂有绝缘层的电阻丝，需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有：一段长为l0的电阻丝样品（阻值在2～3Ω之间，两端留有接线头），电压约为12V的电源（电源电压不变），阻值为5Ω的定值电阻R0，一个量程为0～0.6A的电流表，一个量程为0～15V的电压表，开关和导线若干。 请你合理选择器材设计实验方案，确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求： （1）画出实验电路图（电阻丝用“”表示）； （2）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出电阻丝长度L的数学表达式（用已知量和测量量表示）。 6．（2022•天津）小明同学利用伏安法测电阻。 （1）请你根据小明设计的如图所示电路图甲，用笔画线代替导线将图乙的电路连接完整； （2）小明进行第二次测量时，电表示数如图丙所示，请你将下表补充完整。 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 1.7 0.16 10.6 　 　 2 　 　 　 　 　 　 3 2.8 0.28 10.0 7．（2022•天津）小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中，定值电阻的U﹣I关系图象如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量，电源电压不变。 请解答如下问题： （1）写出电源电压值； （2）在图乙所示的坐标系中，画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U﹣I关系图象，并标出端点的坐标； （3）滑片移动过程中，当电压表V1示数由U1变为U2时，电流表示数增加了ΔI，请你推导出定值电阻的电功率变化量ΔP的数学表达式（用U1、U2和ΔI表示）。 （多选）8．（2023•天津）如图所示的“电阻测量盒”，内有电源（电压不变且未知）、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表，并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两